EP1756411A1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine und steuergerät für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine und steuergerät für eine brennkraftmaschine

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Publication number
EP1756411A1
EP1756411A1 EP05752649A EP05752649A EP1756411A1 EP 1756411 A1 EP1756411 A1 EP 1756411A1 EP 05752649 A EP05752649 A EP 05752649A EP 05752649 A EP05752649 A EP 05752649A EP 1756411 A1 EP1756411 A1 EP 1756411A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
internal combustion
combustion engine
ans
intake air
Prior art date
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Ceased
Application number
EP05752649A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Viel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1756411A1 publication Critical patent/EP1756411A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414—Air temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in which an engine temperature and an intake air temperature are determined.
  • the present invention relates to an internal combustion engine and a control device for a
  • Internal combustion engine and a computer program for a control unit of an internal combustion engine.
  • the determination of the engine temperature is used to monitor the proper operation of the internal combustion engine, engine temperatures preferably being maintained at which the lowest possible pollutant emissions occur. Operation outside of these preferred engine temperatures can include lead to exceeding the legally required limit values for the pollutant emissions of the internal combustion engine.
  • Temperature sensors not possible. Such a faulty offset value of the signal can be caused, for example, by a parasitic parallel resistance in a signal line of the temperature sensor concerned.
  • an object of the present invention to provide an operating method for an internal combustion engine, an internal combustion engine and a control device for an internal combustion engine, in which a more reliable
  • this object is achieved according to the invention in that the engine temperature is checked for plausibility by means of the
  • Intake air temperature and / or a plausibility check of the intake air temperature takes place by means of the engine temperature.
  • Temperature sensors are provided, wherein one of these temperature sensors is used to determine the engine temperature and the second temperature sensor is provided to determine the intake air temperature.
  • Temperature values are subjected to a plausibility check, with the effect that the intake air temperature is adjusted to the engine temperature, or vice versa, the engine temperature is adjusted to the intake air temperature, is also used very advantageously.
  • the operating method according to the invention has the advantage that no additional sensors or other components have to be attached to the internal combustion engine, which is why an upgrade of internal combustion engines already in the field by a change, e.g. control unit software is possible. However, it is also not necessary to change the respective ECU hardware.
  • the engine temperature is compared with the intake air temperature. Due to an excessive deviation between the intake air temperature and the engine temperature, a malfunction of at least one of the two temperature sensors can be concluded.
  • a comparison between the engine temperature and the intake air temperature is very particularly advantageously carried out in a predeterminable time interval, preferably after the internal combustion engine has been switched off. This ensures that the plausibility check according to the invention only takes place when a plausibility check is sensibly possible at all. This is not the case, for example, when the internal combustion engine is operating, while fresh air always flows into an intake tract of the internal combustion engine, because this fresh air usually has a significantly lower temperature than the internal combustion engine itself there can be a temperature compensation between the internal combustion engine and the intake air. That is, after the internal combustion engine is switched off, the intake air temperature and the engine temperature approach each other.
  • the implementation of the method according to the invention in the form of a computer program which is provided for a control unit of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.
  • the computer program is executable in particular on a microprocessor and for executing the method according to the invention suitable.
  • the invention is therefore implemented by the computer program, so that this computer program represents the invention in the same way as the method for the execution of which the computer program is suitable.
  • the computer program can be stored on an electrical storage medium, for example on a flash memory or a read-only memory.
  • a control device according to claim 12 and an internal combustion engine according to claim 16 are specified as a further solution to the object of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram shows an embodiment of an internal combustion engine according to the invention
  • FIG. 2 shows a logic circuit for carrying out the method according to the invention
  • Figure 3 shows a further logic circuit
  • Figure 4 shows a cooling curve of an internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 1 of a motor vehicle in which a piston 2 can be moved back and forth in a cylinder 3.
  • the cylinder 3 is provided with a combustion chamber 4 which is delimited inter alia by the piston 2, an inlet valve 5 and an outlet valve 6.
  • An intake pipe 7 is coupled to the inlet valve 5 and an exhaust pipe 8 is coupled to the exhaust valve 6.
  • an injection valve 9 and a spark plug 10 protrude into the combustion chamber.
  • Fuel can be injected into the combustion chamber 4 via the injection valve 9.
  • the fuel in the combustion chamber 4 can be ignited with the spark plug 10.
  • a rotatable throttle valve 11 is accommodated, via which air can be supplied to the intake pipe 7.
  • the amount of air supplied is dependent on the angular position of the throttle valve 11.
  • a catalytic converter 12 is accommodated in the exhaust pipe 8 and serves to clean the exhaust gases resulting from the combustion of the fuel.
  • the injection valve 9 is connected to a fuel accumulator 13 via a pressure line.
  • the injection valves of the other cylinders of the internal combustion engine 1 are also connected to the fuel accumulator 13.
  • the fuel accumulator 13 is supplied with fuel via a supply line.
  • an electrical and / or mechanical fuel pump is provided which is suitable for building up the desired pressure in the fuel accumulator 13.
  • This pressure is the pressure which is exerted on the fuel and with which the fuel is therefore injected into the combustion chamber 3 of the internal combustion engine 1 via the injection valve 9.
  • a controller 15 receives input signals 16 which represent measured by sensors ⁇ operating variables of the internal combustion engine. 1
  • Air mass sensor a lambda sensor, a speed sensor and the like connected. Furthermore, the control unit
  • the temperature sensor 18 can also be in front of the throttle valve 11, i.e. in Figure 1 to the left of this.
  • the control unit 15 generates output signals 17 with which the behavior of the internal combustion engine 1 can be influenced via actuators or actuators.
  • the control unit 15 is connected to the injection valve 9, the spark plug 10 and the throttle valve 11 and the like and generates the signals required to control them.
  • control unit 15 is provided to control and / or regulate the operating variables of the internal combustion engine 1.
  • the fuel mass injected into the combustion chamber 4 by the injection valve 9 is controlled by the control unit 15, in particular with regard to a low fuel consumption and / or a low fuel consumption
  • control unit 15 is provided with a microprocessor which has stored a computer program in a storage medium, in particular in a flash memory, which is suitable for carrying out the control and / or regulation mentioned.
  • FIGS. 2 and 3 show a section of a logic circuit, as is implemented in the control unit ..15.
  • the illustrated section describes the essential steps of the operating method according to the invention for the mutual plausibility check of an engine temperature T__mot detected by the temperature sensor 19 and an intake air temperature T_ans detected by the temperature sensor 18.
  • the output signals of the logic switching elements shown in FIGS. 2 and 3 can only assume the two values zero (false) and one (true).
  • the output value of the gate G_6 designed as an AND gate is determined by the signals Q and S_BHE.
  • the signal Q is formed in the RS flip-flop FF based on the input signals S, R in accordance with the following function table, the number “l w being logical one and the number“ 0 ”being logically zero:
  • the signal Q has a value of one if the signal R present at the input which is also referred to as the reset input of the flip-flop FF is zero and if that is also present at the input which is also designated as the set input of the flip-flop FF Input signal S is one.
  • the signal Q is zero.
  • both the reset or set input of the flip-flop FF is designated by the reference symbols R, S and the corresponding signals R, S applied to these inputs.
  • Gate G_3 described, the output of which is connected to the set input of the flip-flop FF and therefore supplies the signal S.
  • Gate G_3 has two input signals, the first input signal B_diag indicates whether the operating conditions for the plausibility check according to the invention are present at all.
  • the signal B_diag is only one if the plausibility check according to the invention of engine temperature T_mot and intake air temperature T_ans can be sensibly carried out. The conditions for this are described below with reference to FIG. 3.
  • the second input signal of the gate G_3 is at the same time the output signal of the gate G_2 designed as an OR gate, which in turn inputs signals from the
  • the comparator V_l checks whether a temperature difference delta_T_l between the current engine temperature T_mot and the current one
  • the temperature difference delta_T_l between the current engine temperature T_mot and the current intake air temperature T_ans has decreased to a few ° C.
  • the threshold delta_T_2 depends on several parameters, such as, for example, an arrangement of the temperature sensors 18, 19 on or in the internal combustion engine 1 and other components influencing the cooling behavior of the internal combustion engine 1, so that it is expedient to make the threshold delta_T_2 applicable and to adapt to the respective internal combustion engine.
  • the temperature difference delta_T_l - delta_T_3 described above will exceed the predetermined threshold delta_T_2, so that a signal with a value of one is present at the output of the comparator V_l, which is supplied to the gate G_2 and is independent of it due to the formation of the gate G_2 an output signal of the gate G_l causes the output signal of the gate G_2 to also assume a value of one.
  • the threshold delta_T_2 does not become due to the described cooling behavior of the internal combustion engine 1 are exceeded, so that a signal with a value of zero is present at the output of the comparator V_l.
  • gate G_2 assumes an output value of one is that the output signal of the gate G_l becomes one. Since the gate G_l, as can be seen in FIG. 2, is designed as an AND gate, both of the following conditions must be fulfilled for this:
  • the diagnosis therefore only takes place if the intake air temperature T_ans falls below the intake air temperature T_ans_ab at the time the internal combustion engine is turned off. This ensures a sufficiently long shutdown time for the comparison of engine and intake air temperature.
  • the smallest intake air temperature determined during the previous driving cycle can also be used as a comparison value for the currently prevailing intake air temperature T_ans.
  • the comparators V_2, V_3 accordingly check whether the respective threshold value is exceeded or undershot and pass on the corresponding signal at their outputs to the inputs of the gate G_l.
  • the query of the comparator V_3 specifies the sensible point in time for the comparison of the engine temperature and the intake air temperature. If both input signals of the gate G_l have a value of one, that is, if there is too great a temperature difference delta_T_l 'and if the current intake air temperature T_ans is lower than the intake air temperature T_l_ab by a preferably applicable threshold value del____ab when the internal combustion engine is switched off, the gate G_l outputs it Output a value of one. This defines the second condition that can lead to the OR gate G_2 outputing the value one at its output.
  • the flip-flop FF can thus be set by means of the signal S, so that, in the absence of a reset signal R, the signal Q at the output of the flip-flop FF can assume a value of one and thus the display of a Error E_tmta enabled.
  • a function also referred to as block heater detection BHE and shown in broken lines in FIG. 2 is not considered.
  • the respective output signal can already be used to indicate a plausibility check error.
  • the output signal of the gate G_3 can also be used as an indicator of a plausibility check error.
  • the internal combustion engine 1 (FIG. 1) is equipped with an auxiliary heater (not shown), also referred to as a block heater, which serves to preheat the internal combustion engine 1 and cold start the internal combustion engine, e.g. improved in very cold environments in terms of reliability and pollutant emissions when starting the internal combustion engine.
  • the block heater can be designed, for example, as an electrical heating device that heats the cooling water of the internal combustion engine.
  • a plausibility check according to the invention may no longer be able to be carried out reliably, because heating of the internal combustion engine 1 caused by the block heater, among other things. 4 interferes with the relationship between the engine temperature T_mot and the intake air temperature T_ans, which is evident from the cooling curve according to FIG. 4.
  • the signal S_BHE output by the block heater detection BHE also acts on the gate G_6, the signal S_BHE being zero when a block heater or a block heater operation has been detected and the Plausibility check according to the invention is therefore not possible. If, on the other hand, no block heater or no block heater operation has been detected, the signal S_BHE is one and the output signal Q of the flip-flop FF can act on the error signal E_tmta as already described.
  • block heater detection BHE also has that
  • Gate G 5 affects the flip-flop FF, which together with the general function of the block heater detection BHE is described in more detail below.
  • the block heater detection is based on two input signals B_BH, B_EBHE.
  • the B_BH signal is one if a block heater has been detected and the B_EBHE signal is one if block heater detection has ended. It can be seen from this that the output signal Q of the flip-flop FF, as described above, can only act on the error signal E_tmta when the block heater detection process has been completed, i.e. if B_EBHE is one and at the same time no block heater has been detected, i.e. when the signal B_BH is zero. Otherwise, i.e. if a block heater has been detected or if the block heater detection has not yet been completed, the signal S_BHE is zero.
  • the signal S_BHE 'emanating from the block heater detection BHE acts on the gate G_5 which is designed as an OR gate, so that the reset input R of the Flip-flops FF is set to one.
  • the block heater detection BHE in turn prevents the error signal E_tmta from being set.
  • a further input signal of gate G_5 is formed by the output signal of gate G_4, which is designed as an AND gate and, according to FIG. 2, assumes the value one under the following conditions: the output signal of gate G_2 must be zero, signal B_diag must be one, and third, the currently prevailing one Intake air temperature T_ans may be less than that by more than the predeterminable threshold value delta_T_4
  • an AND gate could also be used instead of the flip-flop FF.
  • the block heater detection and the plausibility check represented by the output signal of the gate G_3 differ in time, which is why intermediate storage of the respective state with the flip-flop FF is advantageous.
  • a further gate G_7 is indicated in FIG. 2, which outputs a so-called cycle flag Z_tmta, which indicates whether a plausibility check according to the invention has taken place in the current cycle of the internal combustion engine 1.
  • the cycle flag is one if either the error signal E_tmta has been set or if at the same time a signal output by the comparator V_3 and the signal B_EBHE and a signal which indicates whether the signal B_diag is set in the current operating cycle of the internal combustion engine 1, the value one exhibit. Since the block heater detection can only be terminated after the plausibility check with a time delay, the variables B_diag and the output variables of the comparator V_3 and the gate G_7 must be buffered.
  • the signal B_diag is only set to one if all input signals of the gate G_8, which is designed as an AND gate, are one.
  • the signal B_err must have a value of one, which is the case if an error has not already been found in connection with the engine temperature T_mot and the intake air temperature T_ans, i.e. if the two error signals E_tm, E_ta are each zero.
  • the plausibility check according to the invention is not necessary if one or both error signals E_tm, E_ta are one, that is to say that a temperature signal error has already been detected in some other way.
  • the signal B_diag is only set to one if the control device 15 (FIG. 1) is not in or directly after a reset state, which occurs, for example, due to a temporary failure of a battery voltage or can also be brought about in a software-controlled manner.
  • This reset state of the control unit 15 is indicated by the signal B_pwf.
  • the amount of a temperature difference from the current intake air temperature T_ans and a minimum intake air temperature T_ans_min from the previous operating cycle of the internal combustion engine 1 must be smaller than that not shown in FIG. 3
  • Threshold value which is checked by the comparator V_4. This is to prevent the plausibility check according to the invention if significant changes in the ambient temperature occur during a shutdown period, ie after the internal combustion engine 1 has been switched off. Furthermore, B_diag is only set to one when the ignition of internal combustion engine 1 is switched on, which is indicated by signal B_kll5, which corresponds to a state of terminal 15 (cf. DIN 72 552). The signal B_kll5 is particularly advantageously delayed by a waiting time. This
  • Waiting time allows the optimal time for carrying out the plausibility check according to the invention to be determined specifically for each internal combustion engine, with regard to the temporal recording of the temperature signals and the constancy of the temperature signals.
  • the respective temperatures must e.g. must already be recorded, but have not yet been changed by combustion taking place in the internal combustion engine.
  • the signal output by the gate G_9 designed as an OR gate must also be one so that the signal B_diag is also set to one.
  • the gate G_9 can output an output signal of one if a time counter t_nse indicating the operating time of the internal combustion engine 1 from its start exceeds a threshold (not shown) from a switch-on time in the previous operating cycle of the internal combustion engine 1 and if an integrated air mass flow imlatm from a switch-on time in the previous operating cycle of the Internal combustion engine 1 exceeds a threshold, not shown.
  • the signals B__nach and B_wind combined in the gate G_10 formed as an AND gate must also have the value one, the signal B_nach indicating that a run-on of the control device 15 has ended, and the signal B_wind indicates that no strong wind and / or an external fan have been detected, which the cooling curve acc. Fig. 4 influence and can prevent a correct plausibility check.
  • the wind detection by means of the signal B_wind takes place in the wake of the control unit 15 of the internal combustion engine 1, which is activated for a predeterminable time after the internal combustion engine 1 has been switched off. Throughout the whole
  • block B_grad it is also checked whether a gradient of the intake air temperature T_ans in a predeterminable time window after the internal combustion engine 1 has been switched off exceeds a predefinable threshold value.
  • the threshold value depends on the intake air temperature T_ans_ab at the time the internal combustion engine 1 is switched off and can be applied.
  • Yet another variant provides for a comparison of a temperature difference T_ans - T_ans_ab from the current one Intake air temperature T_ans and the intake air temperature T_ans_ab at the time of turning off the
  • a threshold value which preferably depends on the intake air temperature T_ans_ab at the time the internal combustion engine 1 is switched off.
  • the plausibility check according to the invention enables compliance with future legal requirements with regard to monitoring, e.g. of the temperature sensor 19 without additional hardware, such as additional temperature sensors or additional signal inputs on the
  • Control unit 15 Existing control units - even those already in the field - can e.g. can be provided with the functionality of the plausibility check according to the invention by simply replacing the computer program controlling it up to now or only parts thereof by the computer program according to the invention.
  • Another advantage of the method according to the invention is that the detection of a fault or a suspected fault is possible even before the internal combustion engine is started if the physical release conditions for the diagnosis are fulfilled.
  • a final error detection can take place a few seconds after the internal combustion engine has started.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), bei dem eine Motortemperatur (T_mot) und eine Ansauglufttemperatur (T_ans) ermittelt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren wird eine Plausibilisierung der Motortemperatur (T_mot) mittels der Ansauglufttemperatur (T_ans) und/oder eine Plausibilisierung der Ansauglufttemperatur (T_ans) mittels der Motortemperatur (T_mot) durchgeführt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät (15) für eine Brennkraftmaschine (1) sowie ein Computerprogramm für ein Steuergerät (15) einer Brennkraftmaschine (1) und eine Brennkraftmaschine (1).

Description

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine und Steuergerät für eine Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem eine Motortemperatur und eine Ansauglufttemperatur ermittelt werden.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine und ein Steuergerät für eine
Brennkraftmaschine, sowie ein Computerprogramm für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine.
Die Ermittlung der Motortemperatur dient zur Überwachung eines ordnungsgemäßen Betriebs der Brennkraftmaschine, wobei vorzugsweise solche Motortemperaturen bevorzugt eingehalten werden, bei denen möglichst geringe Schadstoffemissionen erfolgen. Ein Betrieb außerhalb dieser bevorzugten Motortemperaturen kann u.a. zur Überschreitung gesetzlich geforderter Grenzwerte für die Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine führen.
Bekannte Betriebsverfahren bieten üblicherweise zwar die Möglichkeit einer Funktionsüberwachung von
Temperatursensoren, aber z.B. eine Erkennung, ob ein Signal eines Temperatursensors mit einem fehlerhaften positiven Offsetwert behaftet ist, ist mit derzeitigen Betriebsverfahren ohne Verwendung zusätzlicher
Temperatursensoren nicht möglich. Solch ein fehlerhafter Offsetwert des Signals kann beispielsweise durch einen parasitären Parallelwiderstand in einer Signalleitung des betroffenen Temperatursensors verursacht werden.
Darüber hinaus können bei den herkömmlichen
Betriebsverfahren fehlerhaft bei einem bestimmten Temperaturbereich „festhängende" Signale nicht in einem gesamten Temperaturbereich der Brennkraftmaschine erkannt werden, so dass unabhängig von einer tatsächlichen Motortemperatur stets die annähernd gleiche, falsche Temperatur ermittelt wird.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine, eine Brennkraftmaschine und ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine anzugeben, bei dem eine zuverlässigere
Erkennung von Fehlern betreffend Temperatursensoren möglich ist.
Bei einem Betriebsverfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Plausibilisierung der Motortemperatur mittels der
Ansauglufttemperatur und/oder eine Plausibilisierung der Ansauglufttemperatur mittels der Motortemperatur erfolgt.
Vorteile der Erfindung
Hierbei wird vorteilhaft die Tatsache ausgenutzt, dass bei einer Brennkraftmaschine üblicherweise zwei separate Temperatursensoren vorgesehen sind, wobei einer dieser Temperatursensoren zur Ermittlung der Motortemperatur dient und der zweite Temperatursensor zur Ermittlung der Ansauglufttemperatur vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß werden die jeweilig ermittelten
Temperaturwerte einer Plausibilitätskontrolle unterzogen, wobei ebenfalls sehr vorteilhaft der Effekt ausgenutzt wird, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eine Angleichung der Ansauglufttemperatur an die Motortemperatur oder umgekehrt eine Angleichung der Motortemperatur an die Ansauglufttemperatur stattfindet .
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Sensoren oder sonstige Bauelemente an der Brennkraftmaschine angebracht werden müssen, weswegen auch eine Aufrüstung bereits im Feld befindlicher Brennkraftmaschinen durch eine Änderung z.B. einer Steuergerätesoftware möglich ist. Eine Änderung der jeweiligen Steuergerätehardware dagegen ist ebenfalls nicht erforderlich.
Insbesondere die nach dem Stand der Technik nicht erkennbaren, vorstehend aufgeführten Fehler eines Offsetwertes bzw. eines „festhängenden Signals können durch das erfindungsgemäße Betriebsverfahren erkannt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Motortemperatur mit der Ansauglufttemperatur verglichen. Aufgrund einer zu großen Abweichung zwischen der Ansauglufttemperatur und der Motortemperatur kann auf eine Fehlfunktion mindestens eines der beiden Temperatursensoren geschlossen werden. Ganz besonders vorteilhaft wird ein Vergleich zwischen der Motortemperatur und der Ansauglufttemperatur in einem vorgebbaren Zeitintervall, vorzugsweise nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine, durchgeführt. Damit ist gewährleistet, dass die erfindungsgemäße Plausibilisierung erst dann abläuft, wenn eine Plausibilisierung überhaupt sinnvoll möglich ist. Dies ist beispielsweise nicht der Fall im Betrieb der Brennkraftmaschine, während stets Frischluft in einen Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine strömt, weil diese Frischluft üblicherweise eine deutlich geringere Temperatur aufweist als die Brennkraftmaschine selbst. Erst nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine strömt nicht dauernd Frischluft in den Ansaugtrakt, und es kann ein Temperaturausgleich zwischen der Brennkraftmaschine und der Ansaugluft stattfinden. D.h. nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine nähern sich die Ansauglufttemperatur und die Motortemperatur einander an.
Ganz besonders vorteilhaft wird der Vergleich zwischen der Motortemperatur und der Ansauglufttemperatur bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Betriebsverfahrens nach einem Temperaturausgleich zwischen der Motortemperatur und der Ansauglufttemperatur durchgeführt .
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens sind in den Patentansprüchen 5 bis 11 angegeben.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Computerprogramms, das für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist. Dabei ist das Computerprogramm insbesondere auf einem Mikroprozessor ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. In diesem Fall wird also die Erfindung durch das Computerprogramm realisiert, so dass dieses Computerprogramm in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Computerprogramm geeignet ist. Das Computerprogramm kann auf einem elektrischen Speichermedium abgespeichert sein, beispielsweise auf einem Flash-Memory oder einem Read-Only-Memory.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät nach Anspruch 12 und eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 16 angegeben.
Zeichnungen
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
■ Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,
Figur 2 zeigt eine Logikschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 3 zeigt eine weitere Logikschaltung, und Figur 4 zeigt eine Abkühlkurve einer Brennkraftmaschine.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen, der unter anderem durch den Kolben 2, ein Einlassventil 5 und ein Auslassventil 6 begrenzt ist. Mit dem Einlassventil 5 ist ein Ansaugrohr 7 und mit dem Auslassventil 6 ist ein Abgasrohr 8 gekoppelt.
Im Bereich des Einlassventils 5 und des Auslassventils 6 ragen ein Einspritzventil 9 und eine Zündkerze 10 in den Brennraum . Über das Einspritzventil 9 kann Kraftstoff in den Brennraum, 4 eingespritzt werden. Mit der Zündkerze 10 kann der Kraftstoff in dem Brennraum 4 entzündet werden.
In dem Ansaugrohr 7 ist eine drehbare Drosselklappe 11 untergebracht, über die dem Ansaugrohr 7 Luft zuführbar ist. Die Menge der zugeführten Luft ist abhängig von der Winkelstellung der Drosselklappe 11. In dem Abgasrohr 8 ist ein Katalysator 12 untergebracht, der der Reinigung der durch die Verbrennung des Kraftstoffs entstehenden Abgase dient .
Das Einspritzventil 9 ist über eine Druckleitung mit einem KraftstoffSpeicher 13 verbunden. In entsprechender Weise sind auch die Einspritzventile der anderen Zylinder der Brennkraftmaschine 1 mit dem KraftstoffSpeicher 13 verbunden. Der KraftstoffSpeicher 13 wird über eine Zuführleitung mit Kraftstoff versorgt. Hierzu ist eine elektrische und/oder mechanische Kraftstoffpunpe vorgesehen, die dazu geeignet ist, den erwünschten Druck in dem KraftstoffSpeicher 13 aufzubauen. Weiterhin ist an dem Kraftstoffspeicher 13 ein Drucksensor
14 angeordnet, mit dem der Druck in dem KraftstoffSpeicher 13 messbar ist. Bei diesem Druck handelt es sich um denjenigen Druck, der auf den Kraftstoff ausgeübt wird, und mit dem deshalb der Kraftstoff über das Einspritzventil 9 in den Brennraum 3 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt wird.
Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 wird Kraftstoff in den KraftstoffSpeicher 13 gefördert. Dieser Kraftstoff wird über die Einspritzventile 9 der einzelnen Zylinder 3 in die zugehörigen Brennräume 4 eingespritzt. Mit Hilfe der Zündkerzen 10 werden Verbrennungen in den Brennräumen 3 erzeugt, durch die die Kolben 2 in eine Hin- und Herbewegung versetzt werden. Diese Bewegungen werden auf eine nicht-dargestellte Kurbelwelle übertragen und üben auf diese ein Drehmoment aus.
Ein Steuergerät 15 ist von Eingangssignalen 16 beaufschlagt, die mittels Sensoren^gemessene Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 darstellen. Beispielsweise ist das Steuergerät 15 mit dem Drucksensor 14, einem
Luftmassensensor, einem Lambda-Sensor, einem Drehzahlsensor und dergleichen verbunden. Des Weiteren ist das Steuergerät
15 mit einem Temperatursensor 18 verbunden, der eine Erfassung der Ansauglufttemperatur im Ansaugrohr 7 ermöglicht, und mit einem Temperatursensor 19 zur Erfassung der Motortemperatur bzw. der Temperatur eines Kühlmittels der Brennkraftmaschine. Der Temperatursensor 18 kann auch vor der Drosselklappe 11, d.h. in Figur 1 links von dieser, angeordnet sein.
Das Steuergerät 15 erzeugt AusgangsSignale 17, mit denen über Aktoren bzw. Steller das Verhalten der Brennkraftmaschine 1 beeinflusst werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 15 mit dem Einspritzventil 9, der Zündkerze 10 und der Drosselklappe 11 und dergleichen verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung erforderlichen Signale.
Unter anderem ist das Steuergerät 15 dazu vorgesehen, die Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 zu steuern und/oder zu regeln. Beispielsweise wird die von dem Einspritzventil 9 in den Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoffmasse von dem Steuergerät 15 insbesondere im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe
Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 15 mit einem Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium, insbesondere in einem Flash-Memory ein Computerprogramm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Logikschaltung, wie sie in dem Steuergerät ..15 realisiert ist. Der abgebildete Ausschnitt beschreibt die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens zur gegenseitigen Plausibilisierung einer mittels dem Temperatursensor 19 erfassten Motortemperatur T__mot und einer mittels dem Temperatursensor 18 erfassten Ansauglufttemperatur T_ans . Hierbei können die AusgangsSignale der in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Logikschaltelemente nur die beiden Werte null (false) und eins (true) annehmen.
Falls die Plausibilisierung ein negatives Ergebnis ergibt, d.h. wenn ein Plausibilisierungsfehler erkannt wird, wird dies durch ein am Ausgang des Gatters G_6 anliegendes Fehlersignal E_tmta angezeigt; der Ausgang des Gatters G_6 nimmt also den Wert eins an. Andernfalls, d.h. ohne Plausibilisierungsfehler, weist der Ausgang des Gatters G_6 den Wert null auf .
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird der Ausgangswert des als UND-Glied ausgebildeten Gatters G_6 durch die Signale Q und S_BHE bestimmt.
Das Signal Q wird in dem RS-Flip Flop FF basierend auf den EingangsSignalen S, R gemäß der folgenden Funktionstabelle gebildet, wobei die Ziffer „lw logisch eins und die Ziffer „0" logisch null bedeutet:
R S Q 0 1 1 1 0 0
D.h., das Signal Q weist dann einen Wert von eins auf, wenn das an dem auch als Reset-Eingang des Flip-Flops FF bezeichneten Eingang anliegende Signal R null ist und wenn das an dem auch als Set-Eingang des Flip-Flops FF bezeichneten Eingang anliegende Signal S eins ist. Bei hierzu komplementären Signalen R, S ist das Signal Q gleich null. Im folgenden wird sowohl der Reset- bzw. Set- Eingang des Flip-Flops FF mit den Bezugszeichen R, S bezeichnet als auch die an diesen Eingängen anliegenden entsprechenden Signale R, S.
Nachfolgend wird zunächst das als UND-Glied ausgebildete
Gatter G_3 beschrieben, dessen Ausgang mit dem Set-Eingang des Flip-Flops FF verbunden ist und daher das Signal S liefert.
Das Gatter G_3 weist zwei EingangsSignale auf, wobei das erste Eingangssignal B_diag angibt, ob überhaupt die Betriebsbedingungen für die erfindungsgemäße Plausibilisierung gegeben sind. Das Signal B_diag ist nur dann eins, wenn die erfindungsgemäße Plausibilisierung von Motortemperatur T_mot und Ansauglufttemperatur T_ans sinnvoll durchführbar ist. Die Bedingungen hierfür sind weiter unten mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben.
Das zweite Eingangssignal des Gatters G_3 ist gleichzeitig das AusgangsSignal des als ODER-Glied ausgebildeten Gatters G_2, welches seinerseits Eingangssignale von dem
Vergleicher V_l und dem als UND-Glied ausgebildeten Gatter G_l erhält .
Der Vergleicher V_l führt eine Überprüfung durch, ob eine Temperaturdifferenz delta_T_l zwischen der momentanen Motortemperatur T_mot und der momentanen
Ansauglufttemperatur T_ans um mehr als einen ebenfalls dem Vergleicher V_l zugeführten Schwellwert delta_T_2 von einer Temperaturdifferenz delta_T_3 zwischen der Motortemperatur T__mot_ab und der Ansauglufttemperatur T_ans_ab zum Zeitpunkt des Absteilens der Brennkraftmaschine 1 (Figur 1) abweicht. Da eine Temperaturdifferenz zwischen der Motortemperatur T_mot und der Ansauglufttemperatur T_ans gemäß der in Figur 4 dargestellten Abkühlkurve der Brennkraftmaschine 1 sich nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine 1 (entspricht Zeitpunkt t=0 in Figur 4) durch einen Wärmeaustausch zwischen der Brennkraftmaschine 1 und der im Ansaugrohr 7 befindlichen Luft fortlaufend verringert, erwartet man bei funktionierenden Temperatursensoren 18, 19, dass die Temperaturdifferenz delta_T_l - delta_T_3 eine vorgebbare Schwelle delta_T_2 nicht überschreitet.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich weist die Temperaturdifferenz delta_T3 = T_mot_ab - T_ans_ab
einen Wert von etwa 50°C auf, wobei, wie bereits angedeutet
T_mot_ab = T_mot(t=0) und
T_ans_ab = T_ans (t=0) gemäß Fig. 4.
Nach einer 7Abkühlzeit von beispielsweise etwa 20000 Sekunden, d.h. t = 20000, ist die Temperaturdifferenz delta_T_l zwischen der momentanen Motortemperatur T_mot und der momentanen Ansauglufttemperatur T_ans auf wenige °C zurückgegangen .
Die Schwelle delta_T_2 hängt von mehreren Parametern ab, wie zum Beispiel von einer Anordnung der Temperatursensoren 18, 19 an beziehungsweise in der Brennkraftmaschine 1 und von weiteren das Abkühlverhalten der Brennkraftmaschine 1 beeinflussenden Komponenten, so dass es zweckmäßig ist, die Schwelle delta_T_2 applizierbar zu machen und an die jeweilige Brennkraftmaschine anzupassen.
Im Fehlerfall wird die vorstehend beschriebene Temperaturdifferenz delta_T_l - delta_T_3 die vorgegebene Schwelle delta_T_2 überschreiten, so dass am Ausgang des Vergleichers V_l ein Signal mit einem Wert eins anliegt, das dem Gatter G_2 zugeführt wird und aufgrund der Ausbildung des Gatters G_2 als ODER-Glied unabhängig von einem Ausgangssignal des Gatters G_l dazu führt, dass das Ausgangssignal des Gatters G_2 ebenfalls einen Wert von eins annimmt.
Bei korrekter Funktion der Temperatursensoren 18, 19 wird die Schwelle delta_T_2 aufgrund des beschriebenen Abkühlverhaltens der Brennkraftmaschine 1 nicht überschritten werden, so dass am Ausgang des Vergleichers V_l ein Signal mit einem Wert null anliegt.
Eine andere Möglichkeit, dass das Gatter G_2 einen Ausgangswert von eins annimmt, besteht darin, dass das Ausgangssignal des Gatters G_l zu eins wird. Da das Gatter G_l, wie aus Figur 2 ersichtlich, als UND-Glied ausgebildet ist, müssen hierzu beide der folgenden Bedingungen erfüllt sein:
Erstens muss ein Betrag der Temperaturdifferenz delta_T_l ' = T__mot - T_ans größer als ein vorgebbarer Schwellwert delta_T_5 sein; und zweitens muss die momentan vorherrschende Ansauglufttemperatur T_ans um mehr als einen vorgebbaren Schwellwert delta_T_4 kleiner sein als eine Ansauglufttemperatur T_ans_ab zum Zeitpunkt des Absteilens der Brennkraftmaschine 1 (t=0 in Figur 4) . Die Diagnose erfolgt also nur, wenn die Ansauglufttemperatur T_ans unter die Ansauglufttemperatur T_ans_ab zum Zeitpunkt des Abstellens der Brennkraftmaschine-».sinkt . Dadurch wird eine ausreichend lange Abstellzeit für den Abgleich von Motor- und Ansauglufttemperatur gewährleistet.
Gegebenenfalls kann auch die kleinste während des vorherigen Fahrzyklus ermittelte Ansauglufttemperatur als Vergleichswert für die momentan vorherrschende Ansauglufttemperatur T_ans verwendet werden.
Die Vergleicher V_2, V_3 überprüfen dementsprechend, ob der jeweilige Schwellwert über- beziehungsweise unterschritten wird und geben das entsprechende Signal an ihren Ausgängen an die Eingänge des Gatters G_l weiter. Die Abfrage des Vergleichers V_3 gibt wie bereits angesprochen den sinnvollen Zeitpunkt für den Vergleich der Motortemperatur und der Ansauglufttemperatur vor. Falls beide Eingangssignale des Gatters G_l einen Wert von eins aufweisen, d.h., falls eine zu große Temperaturdifferenz delta_T_l ' vorliegt und falls die momentane Ansauglufttemperatur T_ans um einen vorzugsweise applizierbaren Schwellwert delta_T_4 kleiner ist als die Ansauglufttemperatur T_l_ab beim Abstellen der Brennkraftmaschine gibt das Gatter G_l an seinem Ausgang einen Wert von eins aus. Hierdurch ist die zweite Bedingung definiert, die dazu führen kann, dass das ODER-Glied G_2 an seinem Ausgang den Wert eins ausgibt.
Unter den vorstehend genannten Bedingungen kann somit das Flip-Flop FF mittels des Signals S gesetzt werden, so dass bei gleichzeitiger Abwesenheit eines Reset-Signals R das Signal Q am Ausgang des Flip-Flops FF einen Wert von eins annehmen kann und damit die Anzeige eines Fehlers E_tmta ermöglicht. Hierbei wird eine auch als Block-Heater- Erkennung BHE bezeichnete und in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Funktion vorerst nicht betrachtet .
Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Plausibilisierung bereits allein mittels des Vergleichers V_l oder des
Gatters G_l und deren jeweiligen Eingangsgrößen möglich. In diesem Fall kann bereits das jeweilige AusgangsSignal herangezogen werden, um einen Plausibilisierungsfehler anzuzeigen.
Da die vom Vergleicher V_l und vom Gatter G_l verarbeiteten Fehlerbedingungen jeweils einzeln oder auch gleichzeitig auftreten können, sind sie gemäß Fig. 2 vorteilhaft durch das Gatter G_2 in einer ODER-Verknüpfung zusammengefasst .
Zusammen mit den weiter unten erklärten Rahmenbedingungen für die erfindungsgemäße Plausibilisierung, angegeben durch das Signal B_diag, ist eine noch zuverlässigere Plausibilisierung möglich. Dementsprechend kann auch das Ausgangssignal des Gatters G_3 als Indikator für einen Plausibilisierungsfehler herangezogen werden.
Allerdings kann es vorkommen, dass die Brennkraftmaschine 1 (Fig. 1) mit einer auch als Block-Heater bezeichneten Standheizung (nicht gezeigt) ausgerüstet ist, der zur Vorwärmung der Brennkraftmaschine 1 dient und einen Kaltstart der Brennkraftmaschine z.B. in sehr kalten Umgebungen hinsichtlich Zuverlässigkeit und Schadstoffausstoß beim Start der Brennkraftmaschine verbessert. Der Block-Heater kann hierzu beispielsweise als elektrische Heizvorrichtung ausgebildet sein, die das Kühlwasser der Brennkraftmaschine aufheizt.
Bei Vorhandensein eines derartigen Block-Heaters ist eine erfindungsgemäße Plausibilisierung möglicherweise nicht mehr zuverlässig durchführbar, weil ein durch den Block- Heater bewirktes Aufheizen der Brennkraftmaschine 1 u.a. den aus • der Abkühlkurve nach Fig. 4 ersichtlichen Zusammenhang zwischen der Motortemperatur T_mot und der Ansauglufttemperatur T_ans stört.
Daher wirkt das von der Block-Heater-Erkennung BHE (Fig. 2) ausgegebene Signal S_BHE ebenfalls auf das Gatter G_6, wobei das Signal S_BHE null ist, wenn ein Block-Heater bzw. eine Block-Heater-Betrieb erkannt worden ist und die erfindungsgemäße Plausibilisierung demnach nicht möglich ist. Wenn dagegen kein Block-Heater bzw. kein Block-Heater- Betrieb erkannt worden ist, ist das Signal S_BHE eins und das Ausgangssignal Q des Flip-Flops FF kann wie bereits beschrieben auf das Fehlersignal E_tmta wirken.
Ferner hat die Block-Heater-Erkennung BHE auch über das
Gatter G 5 Einfluss auf das Flip-Flop FF, was zusammen mit der generellen Funktion der Block-Heater-Erkennung BHE im folgenden näher beschrieben wird.
Die Block-Heater-Erkennung basiert auf zwei EingangsSignalen B_BH, B_EBHE. Das Signal B_BH ist eins, falls ein Block-Heater erkannt worden ist, und das Signal B_EBHE ist eins, falls eine Erkennung des Block-Heaters beendet ist. Daraus ist ersichtlich, dass das Ausgangssignal Q des Flip-Flops FF wie oben beschrieben nur dann auf das Fehlersignal E_tmta wirken kann, wenn der Vorgang der Block-Heater-Erkennung abgeschlossen ist, d.h. wenn B_EBHE eins ist und gleichzeitig kein Block-Heater erkannt worden ist, d.h. wenn das Signal B_BH null ist. Andernfalls, d.h. wenn ein Block-Heater erkannt worden ist bzw. wenn die Block-Heater_Erkennung noch nicht abgeschlossen ist, ist das Signal S_BHE null.
Wenn ein Block-Heater erkannt worden ist und die Block- Heater-Erkennung abgeschlossen ist, wirkt das von der Block-Heater-Erkennung BHE ausgehende Signal S_BHE' auf das als ODER-Glied ausgebildete Gatter G_5, so dass der Reset- Eingang R des Flip-Flops FF auf eins gesetzt wird. In Ergänzung zur o.g. Funktionstabelle des Flip-Flops FF bewirkt ein Signal mit dem Wert eins am Reset-Eingang R des Flip-Flops FF ein Ausgangssignal Q von null unabhängig von einem an dem Set-Eingang S anliegen Signal . In diesem Fall verhindert die Block-Heater-Erkennung BHE wiederum das Setzen des FehlerSignals E_tmta.
Ein weiteres Eingangssignal des Gatters G_5 ist durch das Ausgangssignal des als UND-Glied ausgebildeten Gatters G_4 gebildet, das gemäß Fig. 2 unter den folgenden Bedingungen den Wert eins annimmt: das Ausgangssignal des Gatters G_2 muss null sein, das Signal B_diag muss eins sein, und drittens muss die momentan vorherrschende Ansauglufttemperatur T_ans um mehr als den vorgebbaren Schwellwert delta_T_4 kleiner sein als die
Ansauglufttemperatur T_ans_ab zum Zeitpunkt des Abstellens der Brennkraftmaschine 1. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird das Ausgangssignal des Gatters G_5 und damit das am Reset-Eingang R des Flip-FLops FF anliegende Signal zu eins .
Anstelle des Flip-Flops FF könnte prinzipiell auch ein UND- Glied verwendet werden. Allerdings kann es vorkommen, dass die Block-Heater-Erkennung und die durch das Ausgangssignal des Gatters G_3 repräsentierte Plausibilitätsprüfung zeitlich auseinanderfallen, weswegen ein Zwischenspeichern des jeweiligen Zustands mit dem Flip-Flop FF vorteilhaft ist.
Ergänzend ist in Fig. 2 noch ein weiteres Gatter G_7 angegeben, das ein sog. Zyklusflag Z_tmta ausgibt, welches anzeigt, ob eine erfindungsgemäße Plausibilisierung im aktuellen Zyklus der Brennkraftmaschine 1 stattgefunden hat. Das Zyklusflag ist dann eins, wenn entweder das Fehlersignal E_tmta gesetzt worden ist oder wenn gleichzeitig ein vom Vergleicher V_3 ausgegebenes Signal und das Signal B_EBHE und ein Signal, welches angibt, ob das Signal B_diag im aktuellen Betriebszyklus der Brennkraftmaschine 1 gesetzt ist, den Wert eins aufweisen. Da die Block-Heater-Erkennung erst zeitlich verzögert nach der Plausibilitätsprüfung beendet werden kann, müssen die Größen B_diag und die Ausgangsgrößen des Vergleichers V_3 und des Gatters G_7 zwischengespeichert werden.
Nachfolgend ist mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben, unter welchen Bedingungen die erfindungsgemäße Plausibilisierung der Motortemperatur T_mot und der Ansauglufttemperatur T_ans durchführbar ist und wann das Signal B_diag entsprechend auf eins gesetzt wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird das Signal B_diag nur dann auf eins gesetzt, wenn alle Eingangssignale des als UND- Glied ausgebildeten Gatters G_8 eins sind.
Hierzu muss das Signal B_err einen Wert von eins aufweisen, was dann der Fall ist, wenn nicht bereits ein Fehler im Zusammenhang mit der Motortemperatur T_mot und der Ansauglufttemperatur T_ans festgestellt worden ist, wenn also die beiden Fehlersignale E_tm, E_ta jeweils null sind. Die erfindungsgemäße Plausibilisierung ist nicht erforderlich, wenn bereits eines oder beide Fehlersignale E_tm, E_ta eins sind, also schon ein Temperatursignalfehler anderweitig erkannt wurde.
Weiterhin wird das Signal B_diag nur dann auf eins gesetzt, wenn sich das Steuergerät 15 (Fig. 1) nicht in oder direkt nach einem Reset-Zustand befindet, der beispielsweise durch einen vorübergehenden Ausfall einer Batteriespannung eintritt oder auch gezielt softwaregesteuert herbeigeführt werden kann. Dieser Reset-Zustand des Steuergeräts 15 wird durch das Signal B_pwf angezeigt.
Darüber hinaus muss der Betrag einer Temperaturdifferenz aus der momentanen Ansauglufttemperatur T_ans und einer minimalen Ansauglufttemperatur T_ans_min aus dem vorhergehenden Betriebszyklus der Brennkraftmaschine 1 kleiner sein als ein in Fig. 3 nicht näher dargestellter
Schwellwert, was durch den Vergleicher V_4 überprüft wird. Hiermit soll die erfindungsgemäße Plausibilisierung verhindert werden, wenn erhebliche Änderungen der Umgebungstemperatur während einer Abstellzeit, d.h. nach dem Ausschalten der Brennkraftmaschine 1, auftreten. Ferner wird B_diag nur auf eins gesetzt, wenn die Zündung der Brennkraftmaschine 1 eingeschaltet ist, was durch das Signal B_kll5 angezeigt wird, das einem Zustand der Klemme 15 (vgl. DIN 72 552) entspricht. Besonders vorteilhaft wird das Signal B_kll5 um eine Wartezeit verzögert. Diese
Wartezeit erlaubt, spezifisch für jede Brennkraftmaschine, bezüglich der zeitlichen Erfassung der TemperaturSignale und der Konstanz der Temperatursignale den optimalen Zeitpunkt für die Durchführung der erfindungsgemäßen Plausibilisierung festzulegen. Die jeweiligen Temperaturen müssen dafür z.B. zwingend bereits erfasst sein, jedoch noch nicht durch in der Brennkraftmaschine stattfindende Verbrennungen verändert worden sein.
Zusätzlich zu den vorstehend genannten Bedingungen muss noch das von dem als ODER-Glied ausgebildeten Gatter G_9 ausgegebene Signal eins sein, damit auch das Signal B_diag auf eins gesetzt wird.
Das ist einerseits der Fall, wenn die Motortemperatur T_mot_ab zum Zeitpunkt des Abstellens der Brennkraftmaschine 1 einen nicht dargestellten Schwellwert überschreitet, d.h. wenn die Brennkraftmaschine 1 in einem vorhergehenden Betriebszyklus ihre normale Motortemperatur erreicht hat. Diese normale Motortemperatur liegt beispielsweise etwa oberhalb 80 °C bis 85°C.
Andererseits kann das Gatter G_9 ein Ausgangssignal von eins ausgeben, wenn ein die Betriebszeit der Brennkraftmaschine 1 ab deren Start angebender Zeitzähler t_nse ab einem Anschaltzeitpunkt in dem vorhergehenden Betriebszyklus der Brennkraftmaschine 1 eine nicht dargestellte Schwelle überschreitet und wenn ein integrierter Luftmassenfluss imlatm ab einem AnschaltZeitpunkt in dem vorhergehenden Betriebszyklus der Brennkraftmaschine 1 eine nicht dargestellte Schwelle überschreitet .
Ferner müssen für ein Signal B_diag von eins auch noch die in dem als UND-Glied ausgebildeten Gatter G_10 zusammengefassten Signale B__nach und B_wind den Wert eins aufweisen, wobei das Signal B_nach angibt, dass ein Nachlauf des Steuergeräts 15 beendet ist, und wobei das Signal B_wind angibt, dass kein starker Wind und/oder ein externes Gebläse erkannt worden sind, die die Abkühlkurve gem. Fig. 4 beeinflussen und eine korrekte Plausibilisierung damit verhindern können.
Die Winderkennung mittels dem Signal B_wind erfolgt im Nachlauf des Steuergeräts 15 der Brennkraftmaschine 1, der nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine 1 für eine vorgebbare Zeit aktiviert ist. Während des gesamten
Nachlaufs wird zur Winderkennung ein Gesamtanstieg der Ansauglufttemperatur T_ans überwacht .
Weiterhin wird in dem Block B_grad geprüft, ob ein Gradient der Ansauglufttemperatur T_ans in einem vorgebbaren Zeitfenster nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine 1 einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet. Der Schwellwert hängt von der Ansauglufttemperatur T_ans_ab zum Zeitpunkt des Abstellens der Brennkraftmaschine 1 ab und ist applizierbar .
Die anderen in Bezug auf Fig. 2 und Fig. 3 beschriebenen Schwellwerte sind vorteilhaft ebenfalls applizierbar, um eine einfache Anpassung an verschiedene Brennkraftmaschinen bzw. Umgebungsbedingungen usw. zu erreichen.
Noch eine weitere Variante sieht vor, einen Vergleich einer Temperaturdifferenz T_ans - T_ans_ab aus der momentanen Ansauglufttemperatur T_ans und der Ansauglufttemperatur T_ans_ab zum Zeitpunkt des Abstellens der
Brennkraftmaschine 1 mit einem Schwellwert durchzuführen, der vorzugsweise von der Ansauglufttemperatur T_ans_ab zum Zeitpunkt des Abstellens der Brennkraftmaschine 1 abhängt.
Ganz besonders vorteilhaft ist eine Anbringung des zur Erfassung der Ansauglufttemperatur T_ans vorgesehenen Temperatursensors 18 im oberen Bereich der Brennkraftmaschine 1, weil in diesem Fall ein besonders guter Temperaturausgleich (Fig. 4) gewährleistet ist.
Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Plausibilisierung die Einhaltung zukünftiger gesetzlicher Forderungen hinsichtlich der Überwachung z.B. des Temperatursensors 19 ohne zusätzlichen Hardwareaufwand wie z.B. weitere Temperatursensoren oder zusätzliche Signaleingänge an dem
Steuergerät 15. Vorhandene - auch schon im Feld befindliche - Steuergeräte können z.B. durch einen einfachen Austausch des sie bisher steuernden Computerprogramms oder auch nur von Teilen hiervon durch das erfindungsgemäße Computerprogramm mit der Funktionalität der erfindungsgemäßen Plausibilisierung versehen werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Erkennung eines Fehlers bzw. eines Fehlerverdachts bereits vor einem Start der Brennkraftmaschine möglich ist, wenn die physikalischen Freigabebedingungen für die Diagnose erfüllt sind. In Abhängigkeit des für die Erkennung eines Block-Heater- Betriebs verwendeten Verfahrens kann eine endgültige Fehlererkennung schon einige Sekunden nach dem Start den Brennkraftmaschine erfolgen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), bei dem eine Motortemperatur (T_mot) und eine Ansauglufttemperatur (T_ans) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilisierung der
Motortemperatur (T_mot) mittels der Ansauglufttemperatur (T_ans) und/oder eine Plausibilisierung der Ansauglufttemperatur (T_ans) mittels der Motortemperatur (T_mot) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motortemperatur (T_mot) mit der Ansauglufttemperatur (T_ans) verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich zwischen der Motortemperatur (T_mot) und der Ansauglufttemperatur (T_ans) in einem vorgebbaren Zeitintervall, vorzugsweise nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine (1) , durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich zwischen der Motortemperatur (T_mot) und der Ansauglufttemperatur (T_ans) nach einem Temperaturausgleich zwischen der Motortemperatur (T_mot) und der Ansauglufttemperatur (T ans) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehler erkannt wird, wenn eine Temperaturdifferenz (delta_T_l) zwischen der Motortemperatur (T_mot) und der Ansauglufttemperatur (T_ans) um mehr als einen vorgebbaren Schwellwert
(delta_T_2) von einer Temperaturdifferenz (delta_T_3) zwischen der Motortemperatur (T_mot_ab) und der Ansauglufttemperatur (T_ans_ab) zum Zeitpunkt des Abstellens der Brennkraftmaschine (1) abweicht.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehler erkannt wird, wenn die Ansauglufttemperatur (T_ans) um mehr als einen vorgebbaren Schwellwert (delta_T_4) kleiner ist als eine Ansauglufttemperatur (T_ans_ab) zum Zeitpunkt des Abstellens der Brennkraftmaschine (1) , und wenn eine Temperaturdifferenz (delta_T_l') zwischen der Motortemperatur (T_mot) und der Ansauglufttemperatur (T_ans) größer als ein vorgebbarer Schwellwert (delta_T_5) ist.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung nur durchgeführt wird, wenn nicht bereits ein Fehler im Zusammenhang mit der Motortemperatur (T_mot) und/oder der Ansauglufttemperatur (T_ans) festgestellt worden ist.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung nur durchgeführt wird, wenn die Brennkraftmaschine (1) zuvor eine Betriebstemperatur erreicht hat.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung in
Abhängigkeit eines Abkühlverhaltens der Brennkraftmaschine (1) durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung in Abhängigkeit einer Umgebungstemperatur und/oder einer Veränderung der Umgebungstemperatur durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung nicht durchgeführt wird, wenn die Veränderung der Umgebungstemperatur während einer Abstellzeit der Brennkraftmaschine (1) größer als ein vorgebbarer Schwellwert ist.
12. Steuergerät (15) für eine Brennkraftmaschine (1), bei der eine Motortemperatur (T_mot) und eine Ansauglufttemperatur (T_ans) ermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilisierung der Motortemperatur (T_mot) mittels der Ansauglufttemperatur (T_ans) und/oder eine Plausibilisierung der
Ansauglufttemperatur (T_ans) mittels der Motortemperatur (T_mot) durchführbar ist.
13. Steuergerät (15) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (15) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 11 geeignet ist.
14. Computerprogramm für ein Steuergerät (15) einer Brennkraftmaschine (1) , dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 geeignet ist.
15. Computerprogramm nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm auf einem elektrischen Speichermedium, insbesondere auf einem Flash- Memory oder einem Read-Only-Memory abgespeichert ist.
16. Brennkraftmaschine (1), bei der eine Motortemperatur (T mot) und eine Ansauglufttemperatur (T ans) ermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilisierung der Motortemperatur (T_mot) mittels der Ansauglufttemperatur (T_ans) und/oder eine
Plausibilisierung der Ansauglufttemperatur (T_ans) mittels der Motortemperatur (T mot) durchführbar ist.
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